关键语句时时背教材实验总结
1．实验操作步骤应遵循四大基本原则(1)科学性原则——符合实验的原理和程序；(2)可重复性原则——使其他人能按照该步骤完成实验并能不断重复而得到相同的结果；(3)简便性原则——能以最简单的步骤、材料(经济易得)完成实验；(4)单一变量原则——排除干扰、控制变量(强调变量的唯一性)。
2．设计实验步骤常用“四步法”第1步：共性处理实验材料，均等分组并编号选择实验材料时要注意应用一些表示等量的描述性语言，如：“生长一致的”，“日龄相同的，体重一致的”等等。分成多少组要视题目中所给的信息而定，(一般情况分两组)。编号最好用A、B、C或甲、乙、丙，而不用1、2、3避免与实验步骤相混淆。
第2步：遵循单因子变量原则，对照处理各组材料。方法为一组为对照组(往往为处于正常生理状态的)，其余为实验组，对照组与实验组只能有一个实验条件不同(单因子变量)，其他条件要注意强调出相同，这是重要的得分点或失分点。至于变量是什么要根据具体题目来确定。
第3步：相同条件培养(饲养、保温)相同时间。第4步：观察记录实验结果。实验结果的预测(预期)；首先要根据题目判断该题是验证性实验还是探究性实验，如果是验证性实验，则结果只有一个，即题目中要证明的内容。如果是探究性实验，则结果一般有三种：①实验组等于对照组，说明研究的条件对实验无影响。②实验组大于对照组，说明研究的条件对实验有影响，且影响是正相关。③实验组小于对照组，说明研究的条件对实验有影响，且影响是负相关。
“五看法”评价实验设计
实验名称细胞状态观察对象染色剂生物材料观察DNA和RNA在细胞中的分布死细胞DNA、RNA甲基绿、吡罗红人的口腔上皮细胞观察线粒体活细胞线粒体健那绿考点一、显微观察类实验总结
低温诱导植物染色体数目的变化死细胞染色体(数目)改良苯酚品红染液洋葱根尖分生区细胞观察细胞的有丝分裂死细胞染色体(形态、行为变化)龙胆紫或醋酸洋红染液观察细胞的减数分裂死细胞无蝗虫精母细胞实验名称细胞状态观察对象染色剂生物材料
观察多种多样的细胞活或死细胞细胞酵母菌、水绵、叶片保卫细胞等观察叶绿体活细胞叶绿体藓类的叶、菠菜叶等观察植物细胞的质壁分离与复原活细胞紫色大液泡及原生质层紫色洋葱鳞片叶外表皮实验名称细胞状态观察对象染色剂生物材料
(1)实验材料的正确选择是观察类实验的关键,选材应注意:①观察DNA、RNA在细胞中的分布不能选用哺乳动物成熟的红细胞(无细胞核,几乎不含DNA、RNA);②观察细胞的有丝分裂或低温诱导染色体加倍时,应注意观察呈正方形的根尖分生区细胞(长方形的细胞可能是根尖的伸长区或成熟区的细胞,没有分裂能力);③观察细胞的减数分裂所选的材料可以是动物的精巢或植物的雄蕊,而不宜选用动物的卵巢或植物的雌蕊(雄配子的数量远远多于雌配子,更容易观察到减数分裂的细胞)。(2)需用显微镜观察的还有鉴定类实验中的“脂肪的切片法鉴定”、探究性实验中的“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”。
考点二、物质鉴定提取类实验实验名称试剂颜色生物材料备注淀粉的鉴定碘液蓝色脱色的叶片还原糖的鉴定斐林试剂砖红色沉淀苹果或梨匀浆等现配现用、水浴加热脂肪的鉴定苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ)染液橘黄(或红)色花生种子切片需用高倍镜观察蛋白质的鉴定双缩脲试剂紫色豆浆、稀蛋清等先加A液,后加B液
绿叶中色素的提取和分离提取液:无水乙醇分离液:层析液①胡萝卜素:橙黄色②叶黄素:黄色③叶绿素a:蓝绿色④叶绿素b:黄绿色新鲜的绿叶(如菠菜叶)加入二氧化硅是为了研磨得更充分;加入碳酸钙可防止在研磨过程中色素被破坏探究酵母菌呼吸方式溴麝香草酚蓝水溶液、酸性重铬酸钾溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄；橙色的重铬酸钾变为灰绿色酵母菌葡萄糖培养液溴麝香草酚蓝水溶液用于检测CO2的生成；酸性重铬酸钾用于检测酒精的生成实验名称试剂颜色生物材料备注
[特别提醒](1)在物质鉴定实验中应注意选择无色或颜色浅的材料,这样可以避免材料本身的颜色掩盖反应结果。(2)物质鉴定实验一般不设置对照实验,若需设置对照实验,对照组应加入成分已知的物质,如验证唾液淀粉酶是蛋白质,对照组可加入稀释的鸡蛋清。
(3)色素提取和分离的原理不同,提取液用无水乙醇,是因为绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中。分离时使用层析液,是因为不同色素在层析液中的溶解度不同,溶解度高的色素随层析液在滤纸上扩散得快,反之则慢。(4)在提取色素时,收集滤液的试管口要及时用棉塞塞紧,防止乙醇挥发;在层析时,制备滤纸条要选用干燥的滤纸;滤液细线要画得细且直,以防止色素带重叠而影响分离效果;待滤液干燥后要再画若干次,目的是积累更多的色素,使分离后的色素带明显。
考点三 调查类实验与教材隐性实验一、调查类实验总结实习、研究性课题调查对象统计方法计算公式注意问题种群密度的取样调查活动范围大的动物标志重捕法=随机取样植物或活动范围小的动物样方法
实习、研究性课题调查对象统计方法计算公式注意问题调查人群中的某种遗传病人类某种遗传病汇总法发病率=×100%随机取样土壤中小动物类群丰富度的研究土壤中的小动物取样器取样法记名计算法目测估计法探究培养液中酵母菌数量的变化酵母菌种群数量抽样检测法
标是密闭容器内O2的减少量。2.在测定光合作用强度时常用NaHCO3,目的是维持CO2的浓度，提供稳定的CO2环境。3.在观察人体口腔上皮细胞的实验中,采集的口腔上皮细胞常放在0.9%的生理盐水中,目的是维持口腔上皮细胞形态。二、教材部分实验中的试剂使用1.在测定细胞呼吸强度时常使用Ca(OH)2,目的是吸收CO2,测定呼吸强度时,常用的检测指
4.利用碘液检测光合产物时,常用酒精对叶片进行脱色处理。5.观察植物细胞的质壁分离和复原常用紫色洋葱表皮细胞,所用的蔗糖溶液浓度常为0.3g/mL。6.观察细胞的有丝分裂时,用于染色体染色的是龙胆紫溶液或醋酸洋红溶液。7.农业生产中获得无子番茄常用的试剂是适宜浓度的生长素类似物溶液。
三、教材实验的“同材异用”和“一材多用”1.“同材异用”(1)酒精:可用于消毒、洗去浮色、提纯DNA、叶片脱色及配制解离液等。①50%的酒精溶液:在脂肪鉴定中,用苏丹Ⅲ染液染色,再用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色。②75%的酒精溶液:用于杀菌消毒,75%的酒精能渗入细胞内,使蛋白质凝固变性。低于这个浓度,酒精的渗透脱水作用减弱,杀菌力不强;而高于这个浓度,则会使细菌表面蛋白质迅速脱水,凝固成膜,妨碍酒精透入,削弱杀菌能力。主要用于微生物的实验室培养。
③95%的酒精溶液:用于有丝分裂实验中的解离液的配制;冷却的体积分数为95%的酒精溶液可用于提纯DNA;在证明光合作用产生淀粉的实验中,可用于叶片脱色。④无水乙醇:用于光合色素的提取与分离的实验中提取叶绿体中的色素。
实验名称盐酸浓度盐酸的作用观察DNA和RNA在细胞中的分布质量分数为8%的盐酸能够改变细胞膜的通透性,加速染色剂进入细胞,同时使染色质中的DNA与蛋白质分离,有利于DNA与染色剂结合探究pH对H2O2酶活性的影响质量分数为5%的盐酸改变酶的pH,提供酸性环境(2)盐酸
观察根尖分生组织细胞的有丝分裂质量分数为15%的盐酸使组织中的细胞相互分离开,即解离低温诱导植物染色体数目的变化生物体维持pH稳定的机制物质的量浓度为0.1mol/L的盐酸模拟细胞代谢产生的酸性物质促胰液素的发现稀盐酸引起胰腺分泌胰液实验名称盐酸浓度盐酸的作用
(3)NaOH溶液①在鉴定生物组织中蛋白质的存在时,0.1g/mL的NaOH溶液作为双缩脲试剂的成分之一,为该实验提供碱性环境。②在鉴定生物组织中还原糖的存在时,0.1g/mL的NaOH溶液作为斐林试剂的成分之一。③在与光合作用有关的实验中,用NaOH溶液吸收装置中的CO2,以保证装置中没有CO2存在。④在探究影响酶活性的条件(pH)时,用质量分数为5%的NaOH溶液来调节pH。⑤在探究酵母菌细胞呼吸的方式中,用10%的NaOH溶液来吸收空气中的CO2。
2.“一材多用”有些实验所用的生物材料相同,对于这一类材料可进行归纳记忆。如洋葱、口腔上皮细胞、酵母菌等。例如,洋葱在实验中的应用。取材部位实验名称取材原因叶鳞片叶植物细胞的质壁分离和复原外表皮细胞含紫色大液泡使用高倍显微镜观察细胞的多样性细胞较大,外表皮细胞有大液泡,内表皮细胞有明显的细胞核观察DNA和RNA在细胞中的分布内表皮细胞近于无色管状叶叶绿体中色素的提取和分离色素含量高
根观察根尖分生组织细胞的有丝分裂材料易得,且分生区细胞分裂能力强,染色体数目少(16条),易于观察低温诱导植物染色体数目的变化材料易得,且低温(4℃)下根尖也能分裂生长,诱导染色体变异率较高DNA的粗提取和鉴定根的数量多,细胞分裂能力强,DNA含量高
考点四 实验探究与设计一、生物实验中的变量变量是实验过程中可以变化的因素。在设计实验时,要注意使自变量可控制、因变量比较好检测,并尽量避免无关变量对实验的干扰。实验名称自变量因变量无关变量探究温度对淀粉酶活性的影响不同温度(至少三种)酶的活性(加碘液后溶液颜色的变化)pH、底物量、酶量、试管的洁净程度、反应时间、操作程序等探究pH对过氧化氢酶活性的影响不同pH(至少三种)酶的活性(气泡的数量或带火星的卫生香烧的剧烈程度)温度、底物量、酶量、试管的洁净程度、反应时间、操作程序等
探究酵母菌的呼吸方式氧的有无CO2生成量(澄清石灰水的浑浊程度);酒精产生(用重铬酸钾检)葡萄糖溶液、石灰水的量、温度、pH、锥形瓶的洁净程度等模拟探究细胞表面积与体积的关系琼脂块体积的大小物质运输的效率琼脂块的一致性、NaOH溶液的量、浸泡的时间、测量的准确性等实验名称自变量因变量无关变量
探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度不同浓度的生长素类似物扦插枝条的生根数量或根长度实验材料的一致性、生长素类似物浓度的准确性、处理时间的一致性等探究培养液中酵母菌数量的变化时间酵母菌种群数量培养液的成分、培养条件、空间等实验名称自变量因变量无关变量
三、实验探究中的研究方法与思维(1)根据颜色来确定某种物质的存在:待测液+Ⅰ2→呈蓝色,待测液中存在淀粉;待测液+斐林试剂→水浴加热呈砖红色,待测液中存在还原糖;待测液+苏丹Ⅲ(苏丹Ⅳ)→呈橘黄色(或红色),待测液中存在脂肪;待测液+双缩脲试剂→呈紫色,待测液中存在多肽或蛋白质。(2)用大分子染料如红墨水来验证生物组织细胞膜的选择透过性或检验细胞的死活。
(3)用荧光标记法来证明细胞膜具有一定的流动性。(4)同位素标记法:探究光合作用产生的氧气的来源;噬菌体侵染细菌实验证明DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质;探究DNA的复制是半保留复制;用14CO2追踪光合作用中碳原子转移途径等。(5)模拟实验法:如渗透作用的实验装置,分离定律的模拟实验等。(6)获得无子果实的方法:用适宜浓度的生长素处理花蕾期已去雄的子房,如无子番茄的获得;诱导染色体变异,如无子西瓜的获得。
(7)确定某种激素功能的方法:饲喂法、切除注射法、阉割移植法、切除口服法。(8)确定传入、传出神经的功能:刺激+观察效应器的反应或测定神经纤维上的电位变化。(9)植物杂交的方法雌雄同花:花蕾期去雄+套袋+开花期人工授粉+套袋;雌雄异花:花蕾期雌花套袋+开花期人工授粉+套袋。(10)确定某一显性个体基因型的方法:测交,或该显性个体自交。(11)确定某一性状为显性性状或隐性性状的方法:具有一对相对性状的纯合体杂交,观察后代性状表现。
(12)确定某一个体是否具有抗性基因的方法:确定小麦是否具有抗锈病基因,用锈菌去侵染小麦叶片,一段时间后,观察有无锈斑出现。(13)测定种群密度的方法:样方法,标志重捕法。(14)化学分析法:叶绿体中色素的提取和分离实验等。(15)理论分析法:如大、小两种草履虫竞争的实验,植物根向地生长、茎背地生长的实验,植物向光性实验等(16)等组实验法:如小麦淀粉酶催化淀粉水解的实验,发现生长素的燕麦胚芽鞘实验。
辨析常见的实验方法(1)制作DNA分子双螺旋结构模型:构建物理模型法(2)种群数量增长模型:构建数学模型法(3)分离各种细胞器:差速离心法(4)证明DNA进行半保留复制:密度梯度离心法(5)分离叶绿体中的色素:纸层析法(6)观察根尖分生组织细胞的有丝分裂:死体染色法(7)观察线粒体:活体染色法
(13)估算种群密度(运动能力强的生物):标志重捕法(14)估算种群密度(运动能力弱的生物):样方法(8)探究酵母菌的呼吸方式:对比实验法和产物检测法(9)赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验:同位素标记法(10)摩尔根证明基因在染色体上:假说—演绎法(11)萨顿提出“基因位于染色体上”的假说:类比推理法(12)调查土壤中小动物类群的丰富度:取样器取样法
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